भविष्य के यात्री विमान कैसे दिखेंगे?

यदि 1968 के समय यात्री आज स्वयं को हवाई अड्डे पर पाते, तो उन्हें कई परिवर्तन दिखाई देते जो उन्हें आश्चर्यचकित कर देते। लेकिन विमान आश्चर्यजनक रूप से परिचित लगेंगे। 2017 में सामग्री, इंजन और एवियोनिक्स में महत्वपूर्ण सुधार के बावजूद विमानन इतिहास का सबसे सुरक्षित वर्ष, वाणिज्यिक विमान संरचनात्मक रूप से 1960 के दशक के समान ही हैं। वास्तव में, बोइंग 737, अपने कई संस्करणों में इतिहास में सबसे अधिक बिकने वाले विमानों में से एक, पहली बार 1967 में हवा में उड़ा था।

ऐसा इसलिए है क्योंकि वाणिज्यिक विमानन सुरक्षा को प्राथमिकता देता है, सिद्ध समाधानों का पक्ष लेता है, और क्योंकि अन्य विकास - उदाहरण के लिए सामग्री और इंजन में - का मतलब है कि पारंपरिक डिजाइन अभी भी प्रासंगिक है। हालाँकि, चूंकि उद्योग कार्बन उत्सर्जन में कटौती के तरीकों की बेसब्री से खोज कर रहा है, इसलिए इसे अन्य उद्योगों की तुलना में थोड़ी अधिक गंभीर चुनौती का सामना करना पड़ रहा है, क्योंकि इसकी मुख्य तकनीकों को छोड़ना बहुत मुश्किल है। शायद अब कुछ नया आज़माने का समय आ गया है। तो 50 वर्षों में हवाई यात्रा कैसी दिखेगी?

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यात्री विमानों का भविष्य

पिछले कुछ वर्षों में, विमान डिज़ाइन के प्रतिमान को बदलने के लिए कई प्रयास किए गए हैं। 1970 के दशक में सुपरसोनिक यात्रा के भविष्य का वादा किया गया था जो सीमित कॉनकॉर्ड उड़ानों को छोड़कर कभी भी वास्तविकता नहीं बन सका। नॉर्थ्रॉप बी-2 स्टील्थ बॉम्बर के समान एक "मिश्रित-पंख" विमान के विचार को कई बार प्रचारित किया गया है, लेकिन अब तक बहुत सफलता नहीं मिली है।

तकनीकी और वित्तीय कारणों के संयोजन ने विमान उद्योग को इन अजीब प्रस्तावों को छोड़ने और अधिक विहित डिजाइनों पर ध्यान केंद्रित करने के लिए मजबूर किया जो आज आदर्श हैं। क्या अगले 50 वर्षों में पिछली आधी सदी की धीमी, स्थिर राह जारी रहेगी? क्या हम फिर से तीव्र तकनीकी सफलता देखेंगे जो प्रथम विश्व युद्ध की समाप्ति और चंद्रमा पर उतरने के बीच विमानन की विशेषता थी अपोलो? शानदार सफलताओं की स्पष्ट कमी से मूर्ख मत बनो। कुछ बड़े बदलाव निकट ही हैं।

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विद्युत विमान

अगले कुछ दशकों में अधिकांश छोटी दूरी की उड़ानें इलेक्ट्रिक हो जाने की संभावना है, और इससे हवाई यात्रा के बारे में हमारे सोचने का तरीका बदल जाएगा। छोटी इलेक्ट्रिक मोटरें नासा के X-57 प्रोटोटाइप में उपयोग किए गए समान वितरित थ्रस्ट को सक्षम करेंगी। कम शोर स्तर और कम परिचालन लागत बिजली से चलने वाले विमानों को उन जगहों के बहुत करीब उड़ान भरने की अनुमति देगी जहां लोग रहते हैं और काम करते हैं।

वास्तव में, कई अत्याधुनिक इलेक्ट्रिक विमान परियोजनाओं का लक्ष्य न केवल शहरों के बीच जमीनी परिवहन को बदलना है, जैसा कि 9- से 12-यात्री ज़ूनम और एविएशन अवधारणाओं की योजना है, बल्कि उनके भीतर भी है। उड़ने वाली टैक्सियाँ बहुत जल्द एक वास्तविकता बन जाएंगी, लेकिन यह देखना बाकी है कि क्या भविष्य की दिखने वाली वाहना और सिटीएयरबस अवधारणाएं वास्तव में भविष्य का प्रतिनिधित्व करती हैं। किसी भी मामले में, घर-घर उड़ानें इलेक्ट्रिक विमानों का विशेष विशेषाधिकार नहीं हैं।

हालाँकि यह कोई नई अवधारणा नहीं है, रोटरक्राफ्ट का उपयोग, यानी विमान जो एक ऊर्ध्वाधर लिफ्ट से एक निश्चित विंग कॉन्फ़िगरेशन में परिवर्तित हो सकता है, अब तक बड़े पैमाने पर अमेरिकी सेना तक ही सीमित है।

हालाँकि, इतालवी हेलीकॉप्टर निर्माता लियोनार्डो वर्तमान में व्यावसायिक लॉन्च के लिए एक नागरिक मॉडल तैयार कर रहे हैं AW609, जो सफल होने पर संभावित रूप से कार्यकारी और क्षेत्रीय विमानन को बदल सकता है। AW609 हवाई जहाज और हेलीकॉप्टर दोनों के डिज़ाइन तत्वों को जोड़ता है।

कई कंपनियां एयर टैक्सियों, कम्यूटर विमानों और इलेक्ट्रिक वर्टिकल टेक-ऑफ और लैंडिंग (ईवीटीओएल) वाहनों के लिए इलेक्ट्रिक प्रोपल्शन सिस्टम विकसित कर रही हैं, जिनमें से कई स्वायत्त हैं। उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रिक मोटर निर्माता मैग्नीएक्स वैंकूवर स्थित सीप्लेन ऑपरेटर हार्बर एयर के विमान को पूर्ण-इलेक्ट्रिक बेड़े में बदलने के लिए बैटरी आपूर्तिकर्ता H55 के साथ काम कर रहा है। और इज़राइली कंपनी एविएशन ने सेल फोन जैसी बैटरी तकनीक और ~800 किमी की उड़ान रेंज के साथ दुनिया का पहला पूर्ण-इलेक्ट्रिक कम्यूटर विमान ऐलिस विकसित किया है।

हाइब्रिड ऊर्जा दूसरा तरीका है. 2020 में, अमेरिकी स्टार्टअप एम्पायर के हाइब्रिड-इलेक्ट्रिक ईल ने नाक में एक इलेक्ट्रिक मोटर और पीछे एक पारंपरिक दहन इंजन के साथ 550 किमी की परीक्षण उड़ान पूरी की। और फिर हाइड्रोजन है, जिसमें काफी संभावनाएं हैं यदि इसे जीवाश्म ईंधन के बजाय कम कार्बन स्रोतों से उत्पादित किया जा सकता है। एयरबस नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों से उत्पादित हाइड्रोजन के साथ विमान को बिजली देने के लिए आवश्यक तकनीक में भारी निवेश कर रहा है, उम्मीद है कि एक दिन इसका उपयोग विशाल जेटों को बिजली देने के लिए किया जाएगा जो CO2 उत्सर्जन के बिना लंबी दूरी की यात्रा करते हैं। बोइंग अपने स्वयं के हाइड्रोजन-संचालित विमान का भी परीक्षण कर रहा है।

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गति की खोज में

एक ऐसा क्षेत्र है जहां वाणिज्यिक विमानन आगे की बजाय पीछे की ओर जाता हुआ प्रतीत होता है। अटलांटिक के पार सुपरसोनिक उड़ान भरना संभव हुआ करता था, लेकिन आज सबसे गहरी जेब वाले भी सबसोनिक गति के लिए समझौता करने के लिए मजबूर हैं। कुछ स्टार्टअप इसे ठीक करने के लिए काम कर रहे हैं।

बूम सुपरसोनिक, एक स्टार्टअप जिसके निवेशकों में सिलिकॉन वैली इनक्यूबेटर वाई कॉम्बिनेटर और जापान एयरलाइंस शामिल हैं, एक वाणिज्यिक जेट विकसित कर रहा है जो मैक 2,2 पर उड़ान भर सकता है और इसकी लागत कॉनकॉर्ड से कम है।

एरियन एएस2 एक अन्य नागरिक सुपरसोनिक विमान परियोजना है जिसका उद्देश्य कार्यकारी सेवा बाजार है। हालाँकि यह अभी भी विकास के चरण में है, लेकिन इसके 2,4 मैक 20 एएस2 विमानों के लिए फ्रैक्शनल जेट ऑपरेटर फ्लेक्सजेट से 1,5 बिलियन डॉलर का ऑर्डर पहले से ही प्राप्त हो चुका है। लेकिन ये गति भी कुछ महत्वाकांक्षी अनुसंधान कार्यक्रमों द्वारा अनुमानित हाइपरसोनिक गति के आगे फीकी हैं।

स्पेसलाइनर, जर्मन एयरोस्पेस रिसर्च इंस्टीट्यूट डीएलआर के नेतृत्व में एक परियोजना, ध्वनि की गति से 25 गुना तेज उड़ान भरने के लिए अंतरिक्ष के किनारे तक यात्रा करेगी। इस तरह, लगभग 90 मिनट में लंदन से ऑस्ट्रेलिया तक उड़ान भरना संभव होगा।

जर्मन एयरोस्पेस रिसर्च इंस्टीट्यूट डीएलआर में एयरोस्पेस अनुसंधान के कार्यकारी बोर्ड के सदस्य रॉल्फ हेन्के कहते हैं, "अक्सर एयरोस्पेस उद्योग में चुनौती तकनीकी नहीं, बल्कि वित्तीय या परिचालन संबंधी होती है।" "मिश्रित पंखों के बारे में 1920 के दशक में ही बात की जा चुकी है, और हाइपरसोनिक उड़ानों के बारे में 1930 के दशक से ही बात की जा चुकी है, लेकिन आपको किसी ऐसे व्यक्ति की ज़रूरत है जो जोखिम लेने और बड़ी रकम का निवेश करने को तैयार हो।"

हाइपरसोनिक विमान की क्रांति कितनी वास्तविक है? क्या हम उस बिंदु तक पहुंचेंगे जहां नवीनतम प्रौद्योगिकियां सह-अस्तित्व में होंगी?

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"मिश्रित विंग" की अवधारणा

इंजीनियरों के प्रस्तावों में से एक "मिश्रित विंग बॉडी" है, जिसका उल्लेख मैं पहले ही कई बार कर चुका हूं। यह पूरी तरह से नया विमान आकार प्रतिष्ठित जैसे सैन्य विमानों में उपयोग किए जाने वाले "फ्लाइंग विंग" डिजाइन के समान है बी-2 बमवर्षक, लेकिन मिश्रित पंख के मध्य भाग में बड़ा आयतन होता है। बोइंग और एयरबस दोनों इस विचार पर काम कर रहे हैं, साथ ही तीसरा खिलाड़ी कैलिफोर्निया स्थित जेटज़ीरो भी है, जिसने 2030 की शुरुआत में एक मिश्रित-पंख वाले विमान को सेवा में लाने का महत्वाकांक्षी लक्ष्य निर्धारित किया है।

जेटज़ीरो के सह-संस्थापक और सीईओ टॉम ओ'लेरी ने कहा, "हम बड़े विमानों में शून्य उत्सर्जन के मार्ग के बारे में बहुत गंभीर हैं, और एक मिश्रित-विंग एयरफ्रेम 50% कम ईंधन जला और उत्सर्जन प्रदान कर सकता है।" "उद्योग जिस चीज़ का आदी है, उससे यह एक ज़बरदस्त छलांग है।"

फ्लाइंग विंग और पारंपरिक "ट्यूब और विंग" के बीच एक प्रकार का संकर होने के कारण, मिश्रित विंग ड्रैग को कम करते हुए पूरे विमान को लिफ्ट उत्पन्न करने की अनुमति देता है। नासा का कहना है कि यह आकार "ईंधन अर्थव्यवस्था को बढ़ाने में मदद करता है और विमान के शरीर के मध्य भाग में एक बड़ा पेलोड क्षेत्र (कार्गो या यात्री) बनाता है।" एजेंसी ने अपने एक प्रायोगिक विमान पर इसका परीक्षण किया, एक्स-48. 120 और 2007 के बीच लगभग 2012 परीक्षण उड़ानों के दौरान, दो मानवरहित एक्स-48 रिमोट-नियंत्रित विमानों ने अवधारणा की व्यवहार्यता का प्रदर्शन किया।

ओ'लेरी के अनुसार, निर्माताओं को पीछे खींचने वाली एक बड़ी तकनीकी समस्या है। "यह गैर-बेलनाकार धड़ में दबाव है," वह कहते हैं, इस तथ्य की ओर इशारा करते हुए कि एक ट्यूब के आकार का विमान प्रत्येक उड़ान के दौरान होने वाले विस्तार और संकुचन के निरंतर चक्रों को बेहतर ढंग से संभालने में सक्षम है। "यदि आप "पाइप और विंग" के बारे में सोचते हैं, तो यह भार को विभाजित करता है - पाइप दबाव से भार सहन करता है, और पंख झुकने से भार सहन करते हैं। लेकिन मिश्रित विंग अनिवार्य रूप से उन्हें एक साथ लाता है। केवल अब हम ऐसा मिश्रित सामग्रियों के साथ कर सकते हैं जो हल्के और मजबूत दोनों हैं।" इस मौलिक नए आकार के परिणामस्वरूप एक विमान का आंतरिक भाग तैयार होगा जो आज के चौड़े शरीर वाले विमान की तुलना में पूरी तरह से अलग दिखता और महसूस होता है। जेटज़ीरो को उम्मीद है कि 2030 तक उसका विमान सेवा में आ जाएगा।

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सुपरसोनिक उड़ानें

लगभग आधा दर्जन कंपनियां जनता को सुपरसोनिक यात्रा की पेशकश करने वाली पहली कंपनी बनने की होड़ में हैं, ऐसे समय में एक दिलचस्प रुचि जब परिवहन में अधिकांश निवेश और नवाचार स्वच्छ, अधिक जलवायु-अनुकूल विकल्प विकसित करने पर केंद्रित है जो कम ईंधन का उपयोग करते हैं या वैकल्पिक प्रणोदन प्रौद्योगिकियाँ, जैसे बैटरी या हाइड्रोजन।

डेनवर स्थित बूम सुपरसोनिक ने 2029 में ओवरचर नामक अपने सुपरसोनिक यात्री जेट को लॉन्च करने की योजना बनाई है। कंपनी के सीईओ ब्लेक शॉल के अनुसार, विमान में 64 से 80 यात्रियों के बैठने की उम्मीद है। यह मैक 1,7 पर यात्रा करेगा, जो ध्वनि की गति से 1,7 गुना अधिक है - एक पारंपरिक यात्री जेट की तुलना में दोगुने से भी अधिक तेज़।

उद्योग विश्लेषकों का कहना है कि उद्यम पूंजी और यह विचार कि वाणिज्यिक सुपरसोनिक विमान एक अच्छे विचार की तरह लगते हैं, ने परियोजना के पुनरुद्धार में काफी हद तक योगदान दिया है।

कंपनियों का कहना है कि उनकी नई पीढ़ी के सुपरसोनिक विमानों में कार्बन फुटप्रिंट कम होगा, इसका मुख्य कारण यह है कि वे पर्यावरण के अनुकूल जेट ईंधन से संचालित होंगे। यह ईंधन सोयाबीन और पशु वसा सहित कृषि उत्पादों से बनाया जाता है। लेकिन आलोचकों का कहना है कि यह वादा कुछ महत्वपूर्ण वास्तविकताओं की अनदेखी करता है। उदाहरण के लिए, आज मौजूद हवाई जहाजों के लिए पर्याप्त पर्यावरण अनुकूल विमानन ईंधन नहीं है। और जो मौजूद है वह अधिक महंगा है - कुछ अनुमानों के अनुसार जीवाश्म ईंधन की तुलना में दो से चार गुना अधिक महंगा है।

और ईंधन जो भी हो, वास्तविकता यह है कि सुपरसोनिक विमान हमेशा इसका अधिक उपयोग करेंगे। इंटरनेशनल काउंसिल ऑन क्लीन ट्रांसपोर्टेशन के एक अध्ययन के अनुसार, 2022 तक सुपरसोनिक विमान कम यात्रियों को ले जाते हुए पारंपरिक वाणिज्यिक विमानों की तुलना में सात से नौ गुना अधिक ईंधन का उपयोग कर सकते हैं। लेकिन नासा का कहना है कि सुपरसोनिक यात्रा, कम से कम शुरुआत में, कुल CO2 उत्सर्जन का एक बहुत छोटा हिस्सा और वाणिज्यिक विमानन का एक बहुत छोटा हिस्सा होगी। फिर भी, एयरलाइंस 2050 तक शुद्ध शून्य कार्बन उत्सर्जन तक पहुंचने का वादा कर रही हैं, कुछ का कहना है कि यह देखना मुश्किल है कि सुपरसोनिक विमान उस ढांचे में कैसे फिट होते हैं।

हालाँकि, वाणिज्यिक एयरलाइनों के लिए परिचालन में बने रहना कितना मुश्किल है, इसे देखते हुए विश्लेषकों को संदेह है। सुपरसोनिक विमान कम यात्रियों को ले जाएंगे और अधिक ईंधन का उपयोग करेंगे। यदि यह ईंधन पर्यावरण के अनुकूल जेट ईंधन है, तो लागत और भी अधिक बढ़ जाती है।

अटलांटा स्थित हर्मियस उन कंपनियों में से एक है जो और भी तेज़, हाइपरसोनिक वाणिज्यिक यात्री जेट बनाने की संभावना तलाश रही है। जहां सुपरसोनिक विमान ध्वनि की गति से भी तेज़ गति से यात्रा करते हैं, वहीं हाइपरसोनिक विमान उस गति से पांच या अधिक गुना गति से यात्रा करते हैं।

कंपनी का हैल्सियॉन जेट मैक 5 या ध्वनि की गति से पांच गुना अधिक गति से यात्रा करेगा। लेकिन कंपनी इतने तेज़ विमान को विकसित करने में आने वाली तकनीकी चुनौतियों के बारे में खुलकर बात करती है। आज, इसके प्रवक्ता के अनुसार, हैल्सियॉन के हवाई मार्ग से आने की संभावना 50% से कम है, लेकिन उन्हें उम्मीद है कि समय के साथ इन बाधाओं में सुधार होगा।

लेकिन फिर भी, हरमियस - और सभी स्टार्टअप - को जनता को अपनी परियोजना पर विश्वास करने और हवाई यात्रा के पर्यावरणीय प्रभाव के बारे में बढ़ती चिंताओं से निपटने के लिए राजी करना होगा। ये एक मुश्किल काम हो सकता है.

आशावाद और उत्साह सुपरसोनिक यात्रा के पुनरुत्थान को घेरे हुए है, और प्रौद्योगिकी लगातार आगे बढ़ रही है। सुपरसोनिक उड़ान अनुसंधान और नवाचार के लिए अनंत अवसर खोलती है, जिससे हवाई यात्रा के एक नए युग की शुरुआत होती है।

исновки

इसलिए जबकि हमें कल के भविष्य के हवाई जहाजों को उड़ाने के लिए थोड़ा और इंतजार करना पड़ सकता है, फिर भी हम उन सामग्रियों और प्रक्रियाओं पर ध्यान केंद्रित कर सकते हैं जो आज के डीकार्बोनाइज्ड हवाई जहाजों को सक्षम बनाते हैं। अपनी सीट बेल्ट बांध लें, यात्रा अभी शुरू हुई है।

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